Repozytorium publikacji - Politechnika Gdańska

Praca poświęcona jest nadzorowaniu drgań wirujących narzędzi w nowoczesnych frezarkach. Przedmiotem rozważań jest proces frezowania szybkościowego smukłym frezem kulistym na 5-osiowym centrum obróbkowym Deckel Maho DMU 50eVolution. Frezowanie smukłymi narzędziami jest często stosowane w przypadku nowoczesnych centrów obróbkowych. Uzasadnienie technologiczne wynika z konieczności dokładnego wykonywania złożonych kształtów geometrycznych (łopatki turbin, wirniki, matryce, trudno dostępne wgłębienia). Złożony proces technologiczny wyrobu, jak również duże koszty operacji wykańczających stawiają wymagania, aby frezowanie było obróbką "na gotowo". Zjawiskiem dynamicznym o istotnym znaczeniu są wówczas drgania względne narzędzie-przedmiot obrabiany. Przy określonych warunkach ich rozwój może doprowadzić do utraty stabilności oraz do wystąpienia drgań samowzbudnych typu chatter. Z uwagi na własności dynamiczne nowoczesnych obrabiarek, jedynym słabym ogniwem może okazać się smukłe narzędzie. Wiarygodność modelu obliczeniowego narzędzia jest zatem istotna z punktu widzenia trafności prognozowania rezultatów nadzorowania drgań. Zastąpienie dotychczasowego modelu strukturalnego modelem modalnym daje możliwość wykorzystania do określenia jego parametrów metod eksperymentalnej analizy modalnej. Można to zrealizować po zamocowaniu narzędzia w uchwycie, bezpośrednio przed rozpoczęciem frezowania.W pracy proponuje się zmodyfikowaną metodę nadzorowania drgań za pomocą sterowania optymalno-liniowego prędkością obrotową wrzeciona, z uwzględnieniem pochylenia osi narzędzia skrawającego w celu uniknięcia skrawania z udziałem ścina. Skrawanie z udziałem ścina pogarsza dokładność wykonania i powoduje intensywne zużycie ostrzy skrawających.Przedstawiono wyniki symulacji komputerowych. Dotyczą one różnych programów zmiennej prędkości obrotowej wrzeciona. Uzyskane wyniki wykazały praktyczne uzasadnienie proponowanej metody gdyż programy zmiennej prędkości obrotowej są możliwe do zrealizowania, natomiast amplitudy drgań chatter uległy wydatnej redukcji.

Autorzy

• prof. dr hab. inż. Krzysztof Jan Kaliński link otwiera się w nowej karcie